Comment fonctionne le chiffrement à clé symétrique et pourquoi AES a remplacé DES

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Il s’agit essentiellement d’une poignée de main secrète pour les machines.

Tout comme deux généraux spartiates avaient besoin du même chiffre pour échanger des mouvements de troupes sans que l’ennemi ne décode leurs plans, les ordinateurs utilisant le chiffrement à clé symétrique s’appuient sur un secret partagé. La règle est simple : si vous souhaitez envoyer des données cryptées, l’expéditeur et le destinataire doivent posséder la même clé. Vous ne pouvez pas simplement diffuser une clé publique et espérer le meilleur ici. C’est une boucle fermée.

Vous devez savoir exactement quels appareils communiquent entre eux avant de pouvoir installer cette clé aux deux extrémités. C’est un secret pré-partagé. Pensez-y comme à un jeu d’enfance dans lequel vous avez convenu que « A » devient « C » et « B » devient « D ». Si votre ami a la même feuille de règles (« Maj de 2 »), il peut lire votre note. Si un étranger intercepte le paquet, il ne voit que du charabia.

Les ordinateurs le font à grande échelle, mais les « codes » sont loin d’être aussi mignons que le changement de lettres dans l’alphabet.

Le premier grand algorithme à atteindre la norme américaine était le Data Encryption Standard (DES). Il est sorti dans les années 1970. La longueur de la clé ? Seulement 56 bits. À l’époque, cela semblait sécurisé. Aujourd’hui, c’est risible.

Pourquoi? Parce que la loi de Moore ne se soucie pas de votre cryptage.

Une clé de 56 bits offre 72 quadrillions de combinaisons possibles. Cela semble beaucoup jusqu’à ce que vous réalisiez que le matériel moderne peut essayer ces combinaisons lors d’attaques par force brute en une fraction du temps nécessaire pour préparer du café. DES est effectivement cassé. Il a été remplacé par Advanced Encryption Standard (AES), que vous utilisez probablement actuellement.

AES utilise des clés de 128, 192 ou 256 bits. Les calculs deviennent astronomiques. Une seule clé de 128 bits offre plus de combinaisons qu’il n’y a de grains de sable sur chaque plage de la Terre. La plupart des experts conviennent qu’AES tiendra le coup pendant très, très longtemps. Mais ce n’est pas seulement une question de chiffres. Il s’agit de l’architecture.

Jetez un œil au fonctionnement de la substitution à l’ancienne. Jules César a utilisé une astuce similaire. Il n’a pas décalé de deux. Il s’est décalé de trois. Pour écrire « CROSSING THE RUBICON », il griffonnerait « FURVV LQJWK HUXEL FRQ ». Il a également divisé les mots en groupes égaux pour masquer la longueur des mots. C’était intelligent pour l’époque. Mais il ne s’agit pas d’un chiffrement à clé symétrique au sens moderne du terme. C’est juste un chiffre de substitution. Et c’est trivial de craquer avec l’analyse de fréquence.

Le chiffrement à clé symétrique est différent. Il ne s’agit pas seulement d’échanger des lettres. Il s’agit d’un processus mathématique qui brouille l’intégralité du paquet de données. La clé détermine la permutation. Sans cette clé spécifique, les données restent verrouillées.

Mais il y a un piège.

Le plus gros problème avec les systèmes à clés symétriques n’est pas le cryptage lui-même. C’est la distribution des clés. Comment obtenir cette clé secrète sur l’autre ordinateur en toute sécurité ? Si vous envoyez la clé en texte brut, vous avez déjà échoué. Si vous utilisez une chaîne publique, la clé peut être interceptée. C’est pourquoi le chiffrement asymétrique existe : pour résoudre le problème de l’échange de clés. Mais pour le transfert de données proprement dit ? La symétrique est toujours reine. C’est plus rapide. C’est plus léger. Cela ne nécessite pas le lourd travail informatique de la cryptographie à clé publique.

Donc vous utilisez les deux. Asymétrique pour échanger la clé symétrique. Symétrique pour envoyer la charge utile réelle.

C’est une approche hybride. Efficace. Sécurisé. Standard.

Mais pas invincible.

De nouvelles attaques apparaissent constamment. L’informatique quantique se profile à l’horizon, promettant de briser les normes actuelles en résolvant les problèmes de factorisation entière et de logarithme discret en quelques secondes. Nous travaillons déjà sur des algorithmes post-quantiques. Mais pour l’instant ? AES 256 bits est la référence. C’est robuste. C’est largement adopté. Ça marche.